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Encoders mecánicos y búsqueda sensores

La sesión de este lunes está también bastante animada y tenemos algunas tareas que cerrar hoy y otros temas a debatir y decidir.

Diseño:

  • Proyecto Leo: Luis ha impreso el nuevo antebrazo con las modificaciones que habíamos apuntado. Faltan imprimir los dedos y ya podremos montar el nuevo modelo para probar.
  • Proyecto Rafa-Jaime: Luis trae el cierre botones impreso en varios materiales, el flexible parece que es el que mejor funciona. El tope interior de la pieza hembra del anclaje hay que hacerlo más grande para que funcione, es demasiado pequeño y en el laminador de la impresora apenas se queda en nada.

Desarrollo:

  • Sensores: Clara ha hecho una investigación sobre otros sensores y proyectos para evaluar qué otras opciones tenemos. Las conclusiones generales son:
    • Muchos proyectos parecidos al nuestro utilizan los Myoware.
    • En código abierto hay muy pocos tiempos de sensores y fabricantes, la mayoría de bajo coste.
    • En la gama de sensores privativos hay mucho para elegir pero con un rango de costes muy caros. Además todos utilizan softwares específicos con los que sería difícil integrar nuestra programación.

Estas son algunas referencias que ha investigado Clara, el próximo día podemos debatirlas y pedir más información a las que consideremos:

  1. OpenBCI: están sobredimensionados para nosotros, se usa con un software definido para ellos y una placa de control que también tamaño?

$1000 → http://shop.openbci.com/collections/frontpage/products/openbci-16-channel-r-d-kit?variant=785215991

$500→ http://shop.openbci.com/collections/openbci-products/products/openbci-32-bit-board-kit?variant=784651699

  1. BTS Bioengineering: no dicen nada del precio, parece que nos encajará bastante bien imagino que para saber más habrá que contactar no dice nada de que se pueda obtener la información del sensor sin su software

http://www.btsbioengineering.com/products/surface-emg/bts-freeemg/

  1. DELSYS: modelos Bagnori y Tringo. Software específicamente creado para el sensor

http://www.delsys.com/products/desktop-emg/surface-emg-sensors/

  1. Grove: compatible con arduino $48

https://www.seeedstudio.com/Grove-EMG-Detector-p-1737.html?gclid=CJbZ-JjU-9ECFWcq0wod1M4IGw#

  1. NexGen: no dicen nada del precio, imagino que para saber más habrá que contactar no dice nada de que se pueda obtener la información del sensor sin su software.

http://www.nexgenergo.com/ergonomics/biodataemg.html

  1. Myon: no dicen nada del precio imagino que para saber más habrá que contactar no dice nada de que se pueda obtener la información del sensor sin su software.       http://www.myon.ch/aktos
  1. $30  https://www.tindie.com/products/electroniccats/emg-sensor/

Durante la sesión también debatimos sobre la posibilidad de trabajar con otros tipos de sensores: infrarrojo, de voz, etc. En este punto vemos que estamos muy atascados y hay que decidir qué camino tomar. Una de los detalles que se apuntan es que a partir de ahora debemos de guardar todos los datos en crudo de las lecturas que hacemos para poder analizarlos a posteriormente. Así podremos ver dónde estamos fallando. También puede ayudar una grabación simultánea del movimiento del brazo. En general, ser más sistemáticos y escrupulosos en las pruebas para minimizar errores.

  • Motores: Pablo y Luis han hecho un nuevo enganche entre el motor y el potenciómetro moldeando el eje del motor hasta que engarce con el hueco del eje del potenciómetro. Un trabajo minucioso que nos permite ganar unos 4mm.

Miguel nos cuenta las conclusiones de la investigación que ha hecho sobre los motores. También nos detalla cómo funciona cada tipo de motor para que entendamos bien las conclusiones. Una clase express sobre motores resumida a continuación: Básicamente hay tres tipos de motores DC, Servos y Stepers.

  • Los motores stepers o paso a paso no nos sirven pues funcionan con movimientos de ángulos muy amplios.
  • Los servos nos dan más velocidad pero poco movimiento (par). Lo normal es que tengan un par alto y que no se quemen.
  • Los motores DC no tienen control de posición, rotan mientras tengan corriente. Por ello se les añade encoders. Esta es la vía en la que estamos trabajando actualmente.

Pololu ofrece varios tipos de encordes, ópticos, magnéticos y mecánicos. Los dos primeros dan problemas pues nos dicen la posición del motor, no la del eje. Para el tipo de movimiento y precisión que necesitamos, esta posición no nos vale. El encoder tiene que estar en el eje, tal como lo tenemos ahora puesto con el potenciómetro. (Estamos en lo correcto!!! ). El magnético tiene un problema con las ondas exteriores y tienen que estar muy aislados, no nos valen. Los ópticos tampoco son fiables. Los mecánicos son los más fiables, es lo que ahora hace el potenciómetro. Tendríamos que buscar un encoder mecánico que venga montado de fábrica para el tamaño que estamos trabajando.

Otra opción es ponerlo en el tensor pero se puede romper y no lo sabíamos. Además habría que contar con la deformación de las piezas y tensores.

Por otro lado, Miguel nos apunta que tenemos que estudiar la posibilidad de añadir un sistema integrado de control de fuerza para los dedos. Esto es un limitador de corriente en la propia placa. Están el hueco previsto y se puede añadir.

  • Código: Rosa ha empezado con la integración del código en la placa nueva, no está completo pero por ahora va bien.

Primeras pruebas máquina de estados

La reunión del lunes 16 fue más numerosa y dinámica que otras veces, unas 14 personas!! Como noticia general, hemos considerado oportuno hacer la reunión interna el próximo lunes después de la sesión de trabajo, a las 20h.

Avances en Diseño:

  • Proyecto Prótesis Mioeléctrica:

Rafa online nos informa del avance en el encaje de los motores en la palma. Es complejo y nos manda por imagen una de las opciones que está barajando. Para la próxima sesión lo podremos ver en 3D. De todos modos sigue dándole vueltas a otras opciones.

  • Proyecto Jaime y Rafa

– Luis trae muchas pruebas del anclaje de los gadgets con diferentes materiales, muchos tecnológicos, para que podamos evaluar. El que más nos gusta es wilowflex.

– Pensamos y debatimos la siguiente fase del proyecto en el que integramos el sistema de anclaje en una mano más ligera y menos similar a una prótesis estándar. Fran se encarga de esa parte.

– Le vamos a añadir otro anclaje más en la parte interior de la palma.

– Por consenso y evaluando los requerimientos de materiales, esfuerzos de las pestañas del anclaje y posibles recambios, decidimos integrar en la mano la parte “hembra” del anclaje.

– En la palma pondremos también una tapa de cierre rígida como en la prótesis de Leo.

– Para el enganche de la bici decidimos que este sistema no es válido y vamos a probar con el sistema de carril del inicio.

– Decidimos que esta asistencia sea solamente escalable, no estará sujeta a escáner 3D para simplificar su replicabilidad.

Avances en Desarrollo:

– Se han integrado los códigos de la máquina de estados y los de lecturas del sensor mioeléctrico. No dan errores.

– Comenzamos las pruebas de lecturas de dos sensores con el nuevo código. Pruebas fallidas, tras muchos intentos no conseguimos que lea los dos sensores a la vez. La semana que viene volvemos a probar pero con la placa nueva pues esta semana estábamos con un arduino y una protoboard.

– Decidimos hacer una nueva búsqueda de sensores y motores ampliando el rango de precios accesibles para obtenemos mejores resultados. Clara buscará sensores y Javi motores, en 15 días nos cuentan.

– La integración del motor en su placa con la rueda de giro y el potenciómetro no la hacemos por no tener la placa y motor ya adaptados. La sesión siguiente lo hacemos.

8ª Reunión

Comenzamos la reunión general en la que tenemos varias novedades principales a tratar además de poner en común los avances de los diferentes equipos de trabajo. Están también tres nuevos compañeros de grupo, Christian, Álvaro y Alma que se suman al proyecto.

Resumen, los temas principales tratados han sido:

  • Debate sobre la posición de los motores
  • Sistema de movimiento del pulgar
  • Debate del tipo de motores
  • Aportación de Christian con su trabajo fin de grado
  • Estudiar tipo de sensor hall
  • Activar el foro
  • Fijar temas de debates y fechasIMG_20160208_185144810

Desarrollo de la reunión:

Gran parte de la reunión transcurrió debatiendo cómo colocar los 3 motores en la palma, pues con la impresión del primer diseño hemos podido comprobar que no caben los 3 motores. Las modificaciones que tenemos que hacer en el diseño tienen que tener en cuenta:

  • Alinear mejor las cabezas de los motores y la entrada de los tensores por los conductos de la palma.
  • Comprobando el poco espacio del que disponemos, vimos la posibilidad de colocar uno de los motores encima del otro.
  • El sistema de agarre de los motores hay que sustituirlo por la propia estructura de la mano porque ocupa mucho espacio.
  • Un sistema de guías o algo así para conducir bien los tensores de los tres dedos que van juntos.
  • Rediseñar el dedo anular para que haga bien su función de pinza. Según las recomendaciones de Christian por su experiencia, hay que articular la base del dedo también o colocar el dedo más inclinado hacia el centro de la mano.photo_2016-02-12_13-31-02

El compañero Christian nos habló un poco de la investigación en su Trabajo Final de Grado que nos ha dejado disponible en el Drive. Es muy interesante lo que presenta respecto al funcionamiento de algunas partes del diseño y las pruebas físicas a las que somete a los materiales. Esto nos servirá mucho a la hora de imprimir, seleccionar materiales y mejorar los diseños.

Respecto al movimiento del pulgar se debatió largo rato sobre la posibilidad de moverlo desde la base con un tipo de engranaje epicicloidal o planetario, pero por ahora se ha decidido resolver a través del diseño.

Respecto a los motores y la búsqueda de otros más pequeños, se buscaron unos nano-servos pero que no sabemos exactamente si tienen fuerza suficiente y por ahora vamos a probar con los que tenemos. Por otro lado, Pablo ha comentado que tiene unos pequeños motores (más que los de revolución) para añadir más movimientos que quiere probar y traerá el próximo día. Aunque no puedo asistir a la reunión, Silvia nos mandó estos esquemas y documentos sobre los diferentes tipos de movimientos de los dedos o posiciones de los motores.

Con los sensores de control de los dedos, seguimos investigando, los de efecto hall hay que testear los que tenemos, su posición óptima, tipo de imán a colocar, etc. Este libro recomendado por Silvia nos indica parámetros de uso, etc. También se apuntó la posibilidad de control de los motores analizando el propio consumo de los motores.

Por último, apuntamos la propuesta de la última reunión para establecer una serie de encuentros de debates puntuales para tratar los temas que van saliendo en las reuniones. Al hilo de esto, también visitamos el foro del blog en el que vamos a intentar canalizar algunas cuestiones a debatir que ya han salido en las reuniones anteriores o iniciar otros.

Respecto a las tareas de cada parte, lo importante ahora está en el equipo de desarrollo para montar en una protoboard un sistema de interacción de los motores y los sensores. Pablo tiene uno par de sensores iguales que los que se han pedido y esperemos que traigan pronto. En la parte de diseño, tenemos que seguir mejorando el diseño para introducir los cambios apuntados.

Hay que apuntar que, durante toda la sesión, las compañeras Karina y Mónica sobre todo se esforzaron en montar los deditos impresos para este nuevo modelo 😉IMG_20160208_194510879